TW201827665A - 自我調節的棉絮絕緣 - Google Patents

Abstract

本發明提供自我調節式絕緣棉絮。該棉絮包括有包括功能纖維及非功能纖維之複數根纖維之摻合物。該複數根纖維為非編織的，且沿著該棉絮之厚度方向實質上垂直地定向。該等功能纖維經建構以基於與該棉絮相互作用之至少一種環境條件的變化而自我調節該棉絮之至少一種絕緣品質。該等功能纖維之長度及厚度中之至少一者基於與該棉絮相互作用之至少一種環境條件的變化而變化。本發明亦提供包含該自我調節式棉絮之物品及製備該自我調節式棉絮之方法。

Description

自我調節的棉絮絕緣 [相關申請案之交叉參考]

本申請案主張2016年11月29日申請之美國臨時申請案第62/427,152號之優先權，該案之完整內容特此被以引用之方式併入本文中。

本案揭示內容大體上係關於自我調節式棉絮絕緣，包含該棉絮之物品及製備該棉絮之方法。

絕緣物品，諸如衣服、鞋類、寢具(蓋被、枕頭、床墊、床墊襯墊等)、睡袋等，典型地用以至少部分地調節物品一側之環境。舉例而言，絕緣物品可用以諸如藉由抵擋熱及/或濕度流動通過物品而將熱及/或濕度保留在物品一側。以此方式，絕緣物品通常用以在物品一側(相較於物品之另一側)調節使用者之溫度及/或濕度。

許多絕緣物品利用非編織棉絮絕緣(在本文中稱作「棉絮(batting)」作為絕緣材料。存在若干類型之非編織棉絮。舉例而言，交叉搭接之非編織棉絮由經由一或多個梳理機平行化成梳理網層之纖維形成。典型的交叉搭接製程由以下組成：將梳理網層佈置於輸送機上，且接著跨越垂直於第一輸送機移動之輔助輸送器來回穿過輸送機。第一及第二輸送機經配置使得多張梳理網在輔助輸送機上沿著交叉方向彼此互搭。從而交叉搭接之非編織棉絮包括在2維、x-y軸定向上水平對準的纖維，且厚度經由複數張梳理網之交疊部分在z方向上形成。

當前棉絮，諸如但不限於交叉搭接之棉絮，經設計以提供某一預定之靜電絕緣品質，諸如某一預定之抵擋熱流通過其中之能力(亦即R值)及/或某一預定之抵擋液體/濕氣流通過其中之能力。利用當前棉絮之絕緣物品從而亦經設計以提供某一預定之靜電絕緣品質。因此，當前絕緣物品之使用者必須選擇具有特定絕緣品質之物品，且特定絕緣品質在每次使用之持續時間期間或自使用至使用之期間保持靜電。

然而，在特定使用或不同使用之持續時間期間，使用者之絕緣需要或需求可能未保持靜電。舉例而言，在使用絕緣物品期間，使用者身體可釋放熱及/或水蒸氣(亦即濕氣)，從而其可增加使用者身體與絕緣之間的空間中之溫度及/或濕度。在特定使用期間，使用者身體與絕緣之間的微氣候中之溫度及/或濕度之此增加可能讓使用者不舒適。

因此，需要新棉絮、製備該棉絮之方法及包括該棉絮之絕緣物品，其基於與該棉絮相互作用之環境、諸如使用者身體與絕緣之間的微氣候的一或多種變化，自我或自動調節其絕緣品質。以此方式，需要棉絮、製備該棉絮之方法及包括該棉絮之絕緣物品，其藉由適當地緩和或調節絕緣之絕緣品質，對使用者身體與絕緣之間的氣候變化起反應，以確保使用者之舒適性及/或所期望之微氣候。

雖然已論述過習知技術之某些態樣來有助於揭示內容，但申請人決不放棄此等技術態樣，且預期所主張之本發明可涵蓋一或多個習知技術態樣。

在本說明書中，在參考或論述已知之文獻、法案或項目時，此參考或論述並非承認已知之文獻、法案或項目或其任何組合處於優先權日期、可公開獲得、為公眾已知、為公共常識之部分或以其他方式在可適用法定規定下構成先前技術；或已知與解決本說明書係關於之任何問題的嘗試有關。

簡言之，本案揭示內容滿足改良之棉絮、製備其之方法及包括其之絕緣物品之需要，其基於與棉絮相互作用之環境、諸如使用者身體與棉絮之間的微氣候的至少一種變化，自我或自動調節其絕緣品質。回應於特定使用者及/或使用者之特定活動，藉由對使用者身體與絕緣之間的微氣候之變化起反應，棉絮之絕緣品質可隨時間推移而變化。從而棉絮可調節其絕緣品質，以確保使用者之舒適性及/或以獲得所期望之微氣候。在一些實施方式中，棉絮可自動且動態地調節其絕緣品質，以藉由調節微氣候內之熱及/或濕度提供舒適性及/或微氣候管理。

本案揭示內容可解決上文所論述之技術問題及不足中之一或多者。然而，預期本案揭示內容可證明對解決許多技術領域中之其他問題及不足有用。因此，所主張之本發明及本案揭示內容不應必定視為受限於解決本文所論述之特定問題或不足中之任一者。

在第一態樣中，本案揭示內容提供自我調節式棉絮，其包含包括功能纖維及非功能纖維之複數根纖維之摻合物，該複數根纖維為非編織的且沿著棉絮之厚度方向實質上垂直地定向，其中功能纖維經建構以基於與棉絮相互作用之至少一種環境條件的變化而自我調節棉絮之至少一種絕緣品質。

在一些實施方式中，自我調節式棉絮呈沿著垂直於厚度方向且彼此延伸之寬度及長度方向延伸的薄片形式。在一些實施方式中，功能纖維經建構以針對熱基於與棉絮相互作用之至少一種環境條件的變化而自我調節棉絮之絕緣品質。在一些實施方式中，功能纖維經建構以針對濕氣基於與棉絮相互作用之至少一種環境條件的變化而自我調節棉絮之絕緣品質。

在一些實施方式中，功能纖維經建構以基於與棉絮相互作用之環境之濕度的變化而自我調節棉絮之至少一種絕緣品質。在一些此類實施方式中，功能纖維經建構以至少針對熱基於與棉絮相互作用之環境之濕度的變化而 自我調節棉絮之絕緣品質。在一些此類實施方式中，功能纖維經建構以至少針對熱基於與棉絮相互作用之環境之濕度的變化而藉由改變棉絮厚度來自我調節棉絮之絕緣品質。在一些此類實施方式中，功能纖維經建構以基於與棉絮相互作用之環境之濕度的變化而藉由沿著厚度方向自我改變其長度來改變棉絮厚度。在一些此類實施方式中，功能纖維藉由在其中形成捲曲或增加其捲曲而沿著厚度方向自我改變其長度。

在一些此類實施方式中，其中功能纖維經建構以至少針對熱基於與棉絮相互作用之環境之濕度的變化而藉由改變棉絮厚度來自我調節棉絮之絕緣品質，功能纖維經建構以至少針對熱基於與棉絮相互作用之環境之濕度增加而藉由減小棉絮厚度來降低棉絮之絕緣品質。在一些此類實施方式中，功能纖維經建構以至少針對熱基於與棉絮相互作用之環境之濕度增加至高於預定臨限濕度水準而藉由減小棉絮厚度來降低棉絮之絕緣品質。

在一些實施方式中，該複數根纖維為垂直搭接的。在一些實施方式中，該複數根纖維包含纖維長度(staple length)在12mm至70mm範圍內之切段纖維。在一些實施方式中，該複數根纖維包含在0.5D至8D範圍內之丹尼(denier)。在一些實施方式中，功能纖維包括不同材料之至少兩種成分。在一些此類實施方式中，功能纖維包括吸濕成分及非吸濕成分。

在一些實施方式中，非功能纖維包括黏合劑纖維。在一些實施方式中，非功能纖維包含合成纖維。在一些此類實施方式中，合成纖維包含聚酯纖維。在一些實施方式中，合成纖維包含矽化纖維。在一些實施方式中，功能纖維包含至少15%的纖維摻合物。

在另一態樣中，本案揭示內容提供一種包含根據本案揭示內容之第一態樣之自我調節式棉絮的物品。在一些實施方式中，物品係選自由以下組成之群：外套產品、衣服、睡袋及寢具。在一些實施方式中，物品經建構以供 使用者使用，使得在使用者與沿著厚度方向延伸之自我調節式絕緣棉絮之間形成與棉絮相互作用之微氣候。在一些此類實施方式中，物品包括至少一個外部保護層，其防止自我調節式棉絮外部之環境與自我調節式棉絮相互作用。

在另一態樣中，本案揭示內容提供一種製備根據本案揭示內容之第一態樣之自我調節式棉絮的方法。該方法包含由包括功能纖維及非功能纖維之該複數根纖維之摻合物形成至少一張非編織網，及垂直搭接至少一張非編織網，使得纖維沿著棉絮之厚度方向實質上垂直地定向。功能纖維經建構以基於與棉絮相互作用之至少一種環境條件的變化而自我調節棉絮之至少一種絕緣品質。

在另一態樣中，本案揭示內容提供一種製備自我調節式絕緣棉絮之方法。該方法包含獲得包括功能纖維及非功能纖維之複數根打開且摻合的纖維，功能纖維經建構以基於與纖維相互作用之至少一種環境條件的變化而至少自我調節其長度。該方法亦包含將該複數根打開且摻合的纖維平行化成至少一個非編織之梳理網層。該方法亦包含垂直搭接至少一個非編織之梳理網層以形成自我調節式絕緣棉絮，其中纖維長度沿著棉絮之厚度方向實質上垂直地定向，使得棉絮之至少一種絕緣品質基於與棉絮相互作用之至少一種環境條件的變化而自我調節。

在一些實施方式中，自我調節式絕緣棉絮包含本案揭示內容之第一態樣之自我調節式絕緣棉絮。在一些實施方式中，獲得複數根打開且摻合的纖維包含打開功能纖維及非功能纖維中之複數者。在一些實施方式中，獲得複數根打開且摻合的纖維包含摻合經打開之功能纖維及非功能纖維中之複數者。

在一些實施方式中，該方法進一步包含將自我調節式絕緣棉絮安置在物品內，該物品經建構以供使用者使用，使得在使用者與沿著厚度方向延伸之自我調節式絕緣棉絮之間形成與棉絮相互作用之微氣候。在一些此類實施 方式中，物品包括至少一個外部保護層，其防止自我調節式棉絮外部之環境與自我調節式棉絮相互作用。

當前揭示之自我調節式棉絮、包含自我調節式棉絮之物品、及製備自我調節式棉絮之方法之某些實施方式具有若干特徵，其中無單一者單獨引起其所期望之屬性。在不限制如由以下申請專利範圍所定義的棉絮、物品及方法之範圍之情況下，現將簡要地論述其較顯著的特徵。在考慮此論述後，且特定言之，在閱讀了本說明書之題目為「實施方式」的章節後，吾人將理解本文中揭示之各種實施方式之特徵提供較之當前先進技術的許多優勢之方式。舉例而言，棉絮之實施方式提供如下自我調節式棉絮：藉由適當地緩和或調節棉絮之絕緣品質，能夠自動且動態地對與棉絮相互作用之環境、諸如使用者身體與棉絮之間的微氣候的變化起反應，以確保使用者之舒適性及/或所期望之微氣候。棉絮可自我調節其絕緣品質，以諸如藉由調節通過棉絮且從而在微氣候內之熱及/或濕度的傳遞，而提供自動且動態之舒適性及/或微氣候管理。自我調節式棉絮之實施方式可用以製備各種物品，包括衣服、外套、鞋類等。

本案揭示內容之此等及其他特徵及優勢將結合隨附申請專利範圍及附圖而自本案揭示內容之各種態樣之以下詳細描述變得顯而易見。

本案揭示內容將結合以下圖式在下文描述，其中相同編號表示相同元件，且：圖1為併入例示性絕緣物品中且由使用者利用之根據本案揭示內容的例示性棉絮之橫截面圖。

圖2為圖1之例示性棉絮及例示性絕緣物品之俯視圖。

圖3為根據本案揭示內容之例示性棉絮之橫截面照片。

圖4為根據本案揭示內容形成之例示性棉絮之正視透視圖。

圖5A及5B為處於根據本案揭示內容之棉絮之未活化及活化狀態的一例示性功能纖維之側視圖。

圖6A及6B為處於根據本案揭示內容之棉絮之未活化及活化狀態的另一例示性功能纖維之側視圖。

圖7A及7B為併入例示性絕緣物品中且由使用者利用之根據本案揭示內容之處於未活化及活化狀態的例示性棉絮的橫截面圖。

以下參照在附圖中說明之非限制性實施方式更充分地解釋本案揭示內容之態樣及其某些特徵、優勢及細節。省略對熟知材料、製造工具、處理技術等之描述，以免不必要地詳細混淆本案揭示內容。然而，應理解，詳細描述及特定實施例在指示本案揭示內容之實施方式時僅以說明方式給出且並不藉助於限制。自本案揭示內容，在下面的發明性概念之精神及/或範圍內的各種替代、修改、添加及/或配置將對熟習此項技術者顯而易見。

本案揭示內容提供非編織棉絮、製備該棉絮之方法、及包括該棉絮之絕緣物品，其至少在某種程度上針對至少一種環境變數，基於與棉絮之至少一部分相互作用(且從而與包括棉絮之物品之至少一部分相互作用)之環境條件的一或多種變化而自我調節或自動調節其絕緣品質。如圖1中所示，在一些實施方式中，本案揭示內容之棉絮10可至少在某種程度上針對至少一種環境變數，基於使用者身體或人員14之外部表面24與棉絮10(或包括棉絮10之物品12)的內側或內表面20之間的微氣候16中之環境條件的至少一種變化而自我調節其絕緣品質。從而微氣候16可經由內側20與棉絮10(及/或包括該棉絮之物品12)之至少一部分相互作用。基於微氣候16之至少一種參數變化，棉絮10可自我調節其在以下方面的隔離品質或有效性：抵擋微氣候16之至少一種環境變數自棉絮10之內側20流動通過棉絮10至其外側22(例如，在z方向上)，且從而在微氣 候16之外。棉絮10同樣可自我調節其在以下方面的隔離品質或有效性：抵擋與棉絮10之外表面22相互作用之外部環境18的至少一種環境變數流動通過棉絮10(例如，在z方向上)，且從而進入微氣候16(例如，基於微氣候16中之環境條件的至少一種變化)。

作為回應於微氣候16之至少一種環境變化可由棉絮10以不同方式抵擋或調節之至少一種環境變數的非限制性實例，棉絮10可針對熱及/或濕氣基於微氣候16內之濕氣變化而自我調節其絕緣品質或有效性。在此實施方式中，棉絮10從而可自我調節微氣候16之熱或溫度及/或濕氣流過棉絮10且在微氣候16之外的速率，且從而基於微氣候16內之濕度/濕氣的變化而自我調節微氣候16自身之溫度及/或濕氣。舉例而言，棉絮10可回應於微氣候16內之濕氣的增加降低其對溫度及/或濕氣之絕緣有效性，以允許更大量或速率之熱及/或濕氣流動通過其中(且從而在微氣候16之外)，從而使微氣候16且從而使使用者14涼爽及/或乾燥。因而微氣候16內之濕氣增加得越大，棉絮10可越大程度地降低其對溫度及/或濕氣的絕緣有效性。類似地，回應於微氣候16內之濕氣的降低，棉絮10可增加其對溫度及/或濕氣的絕緣有效性(例如，自先前增加之有效性)，以抵擋更大量或速率之熱及/或濕氣流動通過其中(且從而在微氣候16之外)，以向使用者14提供舒適或所期望之溫度及/或濕氣水準或範圍。因而微氣候16內之濕氣降低地越大，棉絮10可越大程度地增加其對溫度及/或濕氣之絕緣有效性。以此方式，本案揭示內容之棉絮10可對微氣候16內之濕氣起反應，其可直接地或間接地起因於由含有棉絮10之物品12之使用者14散發的濕氣量，且可指示到使用者14之體溫需要藉由調節或採用棉絮10之抗溫性及/或抗濕性冷卻下來。

在一些實施方式中，如下文進一步闡述，棉絮10可經建構以基於微氣候16中之僅當高於預定臨限值、設定點或最大濕度水準時之濕氣水準或濕度的對應變化，調節其對溫度及/或濕氣之絕緣有效性。舉例而言，在一些實施 方式中，棉絮10可經建構以基於微氣候16中之僅當高於臨限濕度水準(例如，認為舒適之濕度水準)時之濕氣水準或濕度的變化，調節其對溫度及/或濕氣之絕緣有效性。棉絮10亦可具有自我調節之濕氣水準範圍(亦即來自臨限濕度水準之濕氣水準範圍)，在其下絕緣有效性經調節。

如圖1之圖示之橫截面圖、圖2之圖示之頂視圖、及圖3之照片之橫截面圖中所示，本案揭示內容之棉絮10可由實質上或主要垂直地或沿著棉絮10之z軸(亦即棉絮10之第三維度)延伸之非編織細長纖維30形成。如圖1中所示，棉絮10之z軸可對應於棉絮10之厚度T1方向或平行於所述方向延伸，所述方向在棉絮10之內表面20與外表面22之間延伸。如上所指出，棉絮10可安置於絕緣物品12內或以其他方式用於所述絕緣物品。如圖1及圖2中所示，棉絮10之該複數根纖維30可沿著x軸(例如，長度L1方向)及y軸(例如，寬度W1方向)佈置或安置(而非延伸)。

如圖1中所示，棉絮10之纖維30實質上可為細長的，且可實質上平行於棉絮10之z軸或與其對準(沿著厚度T1方向)。從而纖維30可至少部分地在棉絮10之內表面20與外表面22之間延伸。與z軸(厚度T1方向)相比，沿著x軸(長度L1方向)及y軸(寬度W1方向)，纖維30實質上可能更少。因此，棉絮10之纖維30可主要沿著z軸(厚度T1方向)延伸。從而棉絮10之纖維30可稱作經垂直定向。

如圖1中所示，纖維30可至少沿著棉絮10之厚度T1的一部分延伸，且實質上平行於z軸或沿著z軸定向。在一些實施方式中，棉絮10可包括僅沿著棉絮10之厚度T1的一部分延伸之纖維30，及/或至少一次地穿越棉絮10之全部厚度T1之纖維30。舉例而言，棉絮10可包括在z方向上僅沿著棉絮10之厚度T1的一部分延伸之纖維30。此類纖維30可完全地安置於棉絮10之內表面20與外表面22之間且與所述內表面及外表面隔開，或可自內表面20或外表面22中之一者延 伸。舉例而言，纖維30可沿著z方向(亦即厚度T1方向)且僅沿著棉絮10之厚度T1的一部分(亦即，且不到達內表面20或外表面22中之另一者)自內表面20或外表面22中之一者延伸。作為另一實例，纖維30可沿著z軸自棉絮10之厚度T1之內部延伸，且到達內表面20或外表面22中之一者，由其朝向內表面20或外表面22中之另一者彎曲或彎回，且沿著z軸延伸通過棉絮10之厚度T1的一部分。

棉絮10可經由能夠形成具有垂直或z軸定向之非編織纖維30之棉絮10的任何製程形成。舉例而言，棉絮10可經由垂直搭接製程(有時稱作Struto或V-搭接製程)形成。在一個非限制性實例中，複數根不同纖維30可打開且接著摻合在一起。打開且摻合的纖維30可經由梳理機及製程平行化成非編織梳理網層。纖維30之非編織網(及視情況兩個或更多個網層)可在來自梳理機及製程之輸送機上進行，至垂直搭接裝置，諸如Struto®搭接裝置或例如V-lap®搭接裝置。如圖3及4中所說明，垂直搭接機/製程可使網在第二輸送機上沿著z軸以手風琴或蛇形方式來回摺疊成實質上均一結構。網層可沿著z軸來回彎曲，使得彎曲為網層及纖維30本身之相對光滑的弧或彎曲部分。在其他實施方式中，彎曲可由在自身上方摺疊之網層形成，使得其為網層及纖維30本身之相對尖銳的弧或彎曲部分。

從而摺疊或蛇形網可沿著z軸及x軸延伸，其中纖維30佔優勢地或主要沿著z軸(亦即高度H1方向)延伸，如圖3及4中所示。摺疊可諸如沿著x軸壓縮在一起，以形成具有垂直定向之纖維30之連續棉絮結構。從而平行化纖維30可以垂直位置佈置於棉絮10內，使纖維30得到三維之z軸定向，同時沿著x軸及y軸佈置或隔開。

接著可加熱具有垂直定向之纖維30之棉絮結構，且隨後冷卻，使得纖維30中之至少一些與其他纖維30黏合。可經由任何機制加熱具有垂直定向之纖維30之棉絮結構或其部分。在一個實施方式中，可在熱黏合烘箱中加熱該 結構。可加熱具有垂直定向之纖維30之棉絮結構，使得沿著z軸延伸之蛇形形狀之鄰近通道或區段的纖維30變得黏合，使得棉絮10具有賦予呈薄片形式之棉絮10可操縱性之結構完整性。如下文進一步闡述，纖維30之摻合物可包括經建構以當加熱至相對較高溫度且冷卻時黏合至其他纖維30之此類黏合劑纖維。黏合後，具有經黏合且主要垂直地延伸之非編織纖維30之棉絮結構可為可進一步經處理(例如，裁切、切割、捲繞等)成棉絮10之持久性結構。在一些實施方式中，棉絮10可藉由過程流程形成，所述過程流程包括纖維摻合、打開、梳理、垂直搭接、黏合(例如，熱黏合)、裁切、切割及捲繞或其組合。棉絮10可以無數不同方式併入絕緣物品中。

由於纖維30垂直地定向(亦即佔優勢地沿著z軸或厚度方向延伸)，因此相較於具有其他纖維定向之棉絮，棉絮10可提供改良之回彈性、抗壓縮性及壓縮恢復，同時仍維持較輕的重量。除改良之回彈性、抗壓縮性及壓縮恢復以外，棉絮10可具有至少在某種程度上針對至少一種環境變數，基於與棉絮相互作用之環境條件的至少一種變化，自動或自我調節其絕緣品質之能力。從而包括棉絮10之絕緣物品可在較廣泛種類之環境中穿戴且增強使用者之舒適性。以此方式，棉絮10(且從而包括棉絮10之絕緣物品)可向使用者提供動態之舒適性管理。舉例而言，回應於棉絮10與使用者之間的微氣候中之濕度條件的變化，棉絮10(且從而包括棉絮10之絕緣物品)可自動調節其溫度及/或濕氣絕緣品質。在此類實例中，回應於棉絮10與使用者之間的微氣候中之濕度條件的對應變化，棉絮10可藉由沿著z軸實質上改變其厚度T1而自動調節其溫度及/或濕氣絕緣品質。如熟習此項技術者或一般熟習此項技術者將瞭解，棉絮10之沿著z軸延伸之厚度T1可直接(或間接)影響棉絮10之溫度及/或濕氣絕緣品質(例如，耐性)。

如上所指出，構成棉絮10之纖維30可為不同纖維30(例如，不同 組成及/或物理特性之纖維)之摻合物。在棉絮10之一些實施方式中，纖維30之摻合物可為均勻混合的，意謂纖維混合物具有貫穿棉絮10之實質上均一(亦即90-100%均一)之組成。在一些實施方式中，纖維30之摻合物可包括相同物理組態或特性、諸如相同長度及/或丹尼之纖維。丹尼為定義為9000公尺之纖維或紡紗的以公克計之重量之量測單位。其為指定纖維或紡紗之重量(或大小)之普通方式。舉例而言，為1.0丹尼之聚酯纖維典型地具有約10微米之直徑。微丹尼纖維為具有1.0或更小之丹尼的纖維，而巨丹尼纖維具有大於20之丹尼。

在一些其他實施方式中，纖維30之摻合物可包括不同物理組態或特性之纖維。舉例而言，纖維30之摻合物可包括不同長度及/或丹尼之纖維。在一些實施方式中，纖維30之摻合物可包括丹尼在約0.5D至約0.8D(例如，0.5D、0.6D、0.7D或0.8D)範圍內、包括在其中之任何及所有範圍及子範圍的纖維。在一些實施方式中，纖維30之摻合物可包括有包括第一丹尼之至少一種類型之纖維，及包括比第一丹尼更小或更大的第二丹尼之至少一種不同類型之纖維(例如，由不同材料製得)。在一些實施方式中，纖維30之摻合物可包括有包括不同丹尼之至少一種類型之纖維。在一些實施方式中，纖維30包括至少一些微丹尼纖維(例如，具有0.7至1.0丹尼之丹尼之纖維)。在一些實施方式中，纖維30包括至少一些巨丹尼纖維(例如，具有1.1至8.0丹尼之丹尼之纖維)。在一些實施方式中，纖維30之摻合物可包括微丹尼纖維及巨丹尼纖維。

在一些實施方式中，構成摻合物之纖維30可為切段纖維(亦即標準化長度之纖維)。在一些實施方式中，纖維30之摻合物可包括不同纖維長度之纖維，纖維長度諸如在約12mm至約70mm(例如，12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm、21mm、22mm、23mm、24mm、25mm、26mm、27mm、28mm、29mm、30mm、31mm、32mm、33mm、34mm、35mm、36mm、37mm、38mm、39mm、40mm、41mm、 42mm、43mm、44mm、45mm、46mm、47mm、48mm、49mm、50mm、51mm、52mm、53mm、54mm、55mm、56mm、57mm、58mm、59mm、60mm、61mm、62mm、63mm、64mm、65mm、66mm、67mm、68mm、69mm或70mm)範圍內，包括在其中之任何及所有範圍及子範圍。

在一些實施方式中，纖維30之摻合物可包括有包括第一纖維長度之至少一種類型之纖維，及包括比第一纖維長度更短或更長的第二纖維長度之至少一種不同類型之纖維(例如，由不同材料製得)。在一些實施方式中，纖維30之摻合物可包括有包括不同纖維長度之至少一種類型之纖維。在一些實施方式中，纖維30之摻合物可包括有包括相同丹尼但不同纖維長度之不同類型之纖維(例如，由不同材料製得)。在一些實施方式中，纖維30之摻合物可包括有包括相同纖維長度但不同丹尼之不同類型之纖維(例如，由不同材料製得)。

在一些實施方式中，纖維30之摻合物可包括由不同材料製得之纖維。舉例而言，構成棉絮10之纖維30之摻合物可包括由對纖維進行組態以黏合至其他纖維之材料製得的黏合劑纖維，如上文所論述。在一些實施方式中，纖維30之摻合物可包括至少約10%之黏合劑纖維。然而，在一些其他實施方式中，構成棉絮10之纖維30之摻合物可避免經建構以熔融且黏合至棉絮10中之其他纖維30之黏合劑纖維。在此實施方式中，纖維30仍然可彼此充分地黏著或黏合以便形成具有結構完整性且能夠經處理並原樣使用之離散棉絮結構，而不崩潰或以其他方式損害棉絮之結構完整性從而導致其不適於最終用途。舉例而言，在一些實施方式中，樹脂可用以將纖維30黏著在一起。在一些實施方式中，並非使用黏合劑纖維及熱或除其以外，包括丙烯酸丁酯及甲基丙烯酸甲酯之交聯共聚物之樹脂可用以將纖維30黏著在一起。

在一些實施方式中，構成棉絮10之纖維30之摻合物可包括矽化纖維(如下文進一步描述)，可避免矽化纖維，或可包括矽化纖維及非矽化纖維兩 者。一般言之，纖維30可為捲曲或未捲曲的。此項技術中已知各種捲曲，包括螺旋捲曲及標準(例如，平面)捲曲。在一些實施方式中，構成棉絮10之纖維30之摻合物可包括中空纖維及/或共軛物，諸如中空共軛纖維。

在一些實施方式中，纖維30之摻合物可為包括拒水處理劑之纖維。持久拒水(DWR)處理劑在此項技術中已熟知，且將拒水性質提供至經處理成分。一般熟習此項技術者熟悉各種DWR處理劑，其中任一者可視情況結合本案揭示內容用於纖維群體上。在一些實施方式中，用於本發明棉絮10之纖維30(其可稱作DWR處理之纖維30或拒水纖維30)可能已用乙酸鋯之聚合物溶液處理，所述聚合物溶液可賦予持久拒水性質，同時最小化及/或避免對纖維效能之負面影響。在一些實施方式中，用持久拒水劑處理之纖維30可用拒水之抗細菌之低摩擦固化乙酸鋯表面處理劑處理，使得纖維具有在洗滌之後的經改良可乾燥性及增強型手感及對凝集的抗性。可結合本案揭示內容用作DWR處理劑之乙酸鋯溶液之實例揭示於美國專利第4,537,594號中。在一些實施方式中，用持久拒水劑處理之纖維30可在濕槽中或在乾式噴塗過程中經處理。在一些實施方式中，處理包括表面能修改技術，如此項技術中已知，其可包括例如電漿處理。此類處理或過程闡述於美國專利第4,869,922號、美國專利第5,262,208號、美國專利第5,895,558號、美國專利第6,416,633號、美國專利第7,510,632號、美國專利第8,309,033號及美國專利第8,298,627號中。

構成棉絮10之纖維30之摻合物可包括由不同材料或相同材料製得之纖維。在一些實施方式中，構成棉絮10之纖維30之摻合物可包括由原始及/或消費者後再循環之聚酯製得之纖維(其可矽化，可未矽化，或可包括矽化及非矽化纖維之組合)。在一些實施方式中，構成棉絮10之纖維30之摻合物可包括由以下中之至少一者製得之纖維：聚(乳酸)(PLA)、聚丙烯、聚胺基甲酸酯、耐綸(例如，耐綸6,6)、聚(丙烯酸丁酯)(PBA)、聚丙烯腈纖維、改質聚丙烯腈 纖維、嫘縈、羊毛、羊駝、木棉或乳草或其組合。

在一些實施方式中，纖維30之摻合物可包括合成纖維及天然纖維。在一些實施方式中，纖維30之摻合物可為合成纖維之混合物。一般熟習此項技術者易於熟悉許多合成纖維，且視棉絮及/或物品之所期望性質(在其內意欲採用棉絮及/或物品)而定，一般熟習此項技術者均瞭解如何選擇適當的合成纖維用於本發明棉絮10實施方式。本發明棉絮10之實施方式可包括在此項技術中已知為有助於製備紡織材料之任何合成纖維。在一些實施方式中，可用以形成棉絮10之非排他性的合成纖維30係選自耐綸、聚酯、聚丙烯、聚乳酸(PLA)、聚(丙烯酸丁酯)(PBA)、聚醯胺、聚丙烯腈纖維、乙酸酯、聚烯烴、耐綸、嫘縈、溶解性纖維、醯胺、彈性人造纖維、人絲及峰纖維及其組合。在特定實施方式中，合成纖維可為聚酯纖維。舉例而言，在一些實施方式中，聚酯選自聚(對苯二甲酸伸乙酯)、聚(對苯二甲酸六氫-對二甲苯)、聚(對苯二甲酸伸丁酯)、聚-1,4-環己二甲酯(poly-1,4-cyclohexelyne dimethylene；PCDT)及對苯二甲酸共聚酯，其中至少85莫耳百分比之酯單元為對苯二甲酸伸乙酯或對苯二甲酸六氫-對二甲苯單元。在一特定實施方式中，聚酯為聚對苯二甲酸伸乙酯。在一些實施方式中，合成纖維為原始纖維。在一些實施方式中，合成纖維為再循環纖維(例如，再循環聚酯纖維)。

纖維30之摻合物可為如下混合物：具有0至100wt%合成纖維，例如0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100wt%，包括在其 中之任何及所有範圍及子範圍(例如，10至100wt%、30至100wt%、51至100wt%、40至90wt%、20至80wt%等)。在一些實施方式中，纖維30之摻合物包括大於50、55、60、65、70或75wt%之合成纖維。

在一些實施方式中，纖維30之摻合物之合成纖維可為矽化纖維。術語「矽化」意謂纖維塗佈有含矽組成物(例如，聚矽氧)。矽化技術在此項技術中已熟知，且例如描述於美國專利第3,454,422號中。可使用此項技術中已知之任何方法施用含矽組成物，該任何方法例如噴塗、混合、浸漬、填補等。含矽(例如，聚矽氧)組成物，其可包括有機矽氧烷或聚矽氧烷，結合至纖維之外部部分。在一些實施方式中，聚矽氧塗料為聚矽氧烷，諸如甲基氫聚矽氧烷、經改質甲基氫聚矽氧烷、聚二甲基矽氧烷或經胺基改質之二甲基聚矽氧烷。如此項技術中所知，含矽組成物可直接施用至纖維，或可在施用前用溶劑稀釋為溶液或乳液，例如聚矽氧烷之含水乳液。在處理後，可使塗料乾燥及/或固化。如此項技術中所知，可使用催化劑加速含矽組成物(例如，含有Si-H鍵之聚矽氧烷)之固化，且為方便起見，可將催化劑添加至含矽組成物乳液中，且使用所得組合處理合成纖維。適合催化劑包括羧酸之鐵、鈷、錳、鉛、鋅及錫鹽，諸如乙酸鹽、辛酸鹽、環烷酸鹽及油酸鹽。在一些實施方式中，在矽化後，可使纖維乾燥以移除殘餘溶劑且接著視情況加熱至65℃與200℃之間以固化。

在纖維30之摻合物中，0至100wt%之纖維可為矽化纖維，例如0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100wt%，包括在其中之 任何及所有範圍及子範圍(例如，20至95wt%、25至90wt%、30至90wt%、40至85wt%、51至90wt%等)。在一些實施方式中，矽化纖維為聚乙烯纖維。

在一些實施方式中，纖維30之摻合物可包括至多15wt%之不同於合成纖維所主要包含之合成材料的粒子或材料。舉例而言，在一些實施方式中，合成纖維可包括0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9.0、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9、10.0、10.1、10.2、10.3、10.4、10.5、10.6、10.7、10.8、10.9、11.0、11.1、11.2、11.3、11.4、11.5、11.6、11.7、11.8、11.9、12.0、12.1、12.2、12.3、12.4、12.5、12.6、12.7、12.8、12.9、13.0、13.1、13.2、13.3、13.4、13.5、13.6、13.7、13.8、13.9、14.0、14.1、14.2、14.3、14.4、14.5、14.6、14.7、14.8、14.9或15.0wt%之不同於合成纖維所主要包含之合成材料的粒子或材料，包括在其中之任何及所有範圍及子範圍。在一些實施方式中，該等粒子或材料包含在表示合成纖維所主要包含之合成材料之聚合物基質內(例如，囊封在其內)。在一些實施方式中，纖維混合物中之合成纖維包含氣凝膠纖維，如美國臨時申請案第62/256,374號中所描述。

在一些實施方式中，形成棉絮10之纖維30之摻合物包括天然纖維。舉例而言，在一些實施方式中，纖維30之摻合物包括選自以下之一或多個成員：羊毛、棉花、天絲(tencel)、木棉(獲自木棉(Kapok)樹種子之棉花類短纖，其可視情況在使用之前進一步經處理)、亞麻、動物毛髮、真絲及絨毛(例如，鴨絨或鵝絨)。

纖維30之摻合物可包括0至100wt%之天然纖維，例如0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100wt%，包括在其中之任何及所有範圍及子範圍(例如，0至50wt%、1至40wt%、5至25wt%、30至60wt%等)。在一些實施方式中，纖維30之摻合物包括小於50、40、30、20或10wt%之合成纖維。

纖維30之摻合物亦可包括複數根至少一種類型之反應性或功能纖維。在一些實施方式中，纖維30之摻合物可包括至少約15%之功能纖維。在一些實施方式中，纖維30之摻合物可包括至少約20%之功能纖維。在一些實施方式中，纖維30之摻合物可包括在約15%至約40%範圍內之功能纖維，諸如在約25%至約40%範圍內之功能纖維。纖維30之摻合物之反應性纖維可經建構以藉由基於環境的一或多種變化相對應地改變其至少一種特性或功能，而對其周圍或與其相互作用之環境自動或動態地起反應。活化狀態之功能纖維與未活化狀態之功能纖維之間的作用可為可逆的。從而與功能纖維相互作用之環境(或氣候)之至少一種特性或變數可為使得功能纖維藉由因此相對應地改變其至少一種特性或功能起反應的刺激物。從而反應性纖維經建構使得其當暴露於外部預定刺激物或觸發物時具有特定行為。舉例而言，具有兩種化學上不同之成分之反應性纖維可由一或多種刺激物活化。回應於與功能纖維相互作用之環境(或氣候)之至少一種特性或變數的變化，反應性纖維可釋放熱，改變形狀(例如，收縮或擴大)，改變毛細作用能力等。活化刺激物不受限制，且可例如經由選擇纖維 組成來確定。在一些實施方式中，活化刺激物可為濕氣/濕度、溫度、光、pH、電流、力場、微生物或生物物質。當暴露於此類刺激物(stimulus)(或刺激物(stimuli))時，功能/反應性纖維從而可變成回應於刺激物相對應地主動改變其至少一種特性或功能之活性纖維。棉絮10可利用此類功能纖維作為垂直定向之非編織纖維30的一部分，以至少在某種程度上針對至少一種環境變數，基於與棉絮10相互作用(亦即與棉絮10之功能纖維相互作用)之環境條件的至少一種變化，自動或自我調節棉絮10之絕緣品質。可用以形成根據本案揭示內容之棉絮10的功能纖維之一實例揭示於國際專利申請公開案第WO/2013/186528號中。在一些實施方式中，功能纖維可為由英國(United Kingdom)MMT Textiles Limited出售之INOTEK^TM雙成分纖維。

在一些實施方式中，功能纖維可具有處於未活化狀態之第一組態，且回應於因外部刺激物之變化(例如，高於最小臨限值)所致之活化，纖維彎曲或扭轉以採納相對於第一組態之捲曲或扭轉增加之第二組態。纖維之活化或移動之程度可與外部刺激物之變化量成正比。換言之，刺激物變化得越大，纖維可越大程度地捲曲或扭轉。

功能纖維可以第二組態按螺旋形式佈置，其中相對於第一組態具有相對降低的半徑及間距。功能纖維可以第一組態按螺旋形式佈置(或以其他方式捲曲)，或可在第一組態中為實質上線性或筆直的。相較於第一組態，第二組態中扭轉的增加可允許功能纖維在未經活化時相對長且寬，且在活化時相對短且窄。功能纖維可在第一組態與第二組態之間、至少在可采之範圍內與外部刺激物成正比地移動。舉例而言，功能纖維可經建構以在外部刺激物之某一設定點或活化水準下活化，且捲曲或扭轉至第二組態，達至外部刺激物之某一設定點或最大水準。在外部刺激物之活化與最大水準之間的條件中，功能纖維可採納在第一組態或形狀與第二組態或形狀之間的許多過渡組態。

在一些實施方式中，功能纖維可由形狀記憶材料製得。形狀記憶材料可包括對外部刺激物具有不同物理反應之至少兩種成分。成分可在任何比率範圍內且可按任何組態(諸如偏心或不對稱組態)佈置。纖維形狀及/或纖維之成分或部分之排列可影響對活化刺激物之機械組態反應。形狀記憶材料能夠保持兩種或更多種形狀，及當由外部或環境刺激物觸發時彼等形狀之間的轉移。可至少部分地藉由形成纖維之材料之化學性確定功能纖維之活化外部刺激物或觸發子。

舉例而言，功能纖維可經建構使得外部刺激物為濕氣/濕度。在此類實施方式中，纖維之形狀記憶材料可具有針對濕度變化之相對快速的反應速率，使得其自第一組態或形狀快速變化至第二組態或形狀。在一些濕度反應性功能纖維實施方式中，纖維可由至少兩種聚合物製得而呈雙成分纖維形式。舉例而言，最少的兩種聚合物可用以形成濕度反應性功能纖維，其中至少兩種聚合物具有不同的熱收縮性質、楊氏模數(Young's modulus)及/或濕氣吸收性質。濕度反應性功能纖維可包括吸濕成分或部分及非吸濕成分或部分。舉例而言，在一個非限制性例示性實施方式中，功能纖維可為具有環形橫截面之共擠出纖維，在偏心之鞘芯組態中以比率70：30耐綸：聚丙烯比率包含耐綸6作為吸濕成分且包含聚丙烯(PP)作為非吸濕成分。

在濕度為外部刺激物之濕度反應性功能纖維實施方式(亦即，功能纖維經建構以對作為外部觸發子之濕度/濕氣起反應)中，在活性狀態中纖維處於潮濕環境中且處於活性或第二組態或形狀，在未活化狀態中纖維處於相對較乾燥之環境中及未活化或第一組態或狀態中。在此等實施方式中，當暴露於高於設定點或最小濕度水準之潮濕條件時，在濕度增加時功能纖維可至少沿著其長度(且潛在地沿著其寬度)按比例或逐漸地收縮。在一些實施方式中，與未活化組態中之乾燥條件相比較，當暴露於高於設定點或最小濕度水準之潮濕 條件時，濕度反應性功能纖維可更緊密地以活化組態扭轉，且在濕度自活化濕度水準增加至最大濕度水準時更緊密地扭轉或捲曲。在一些實施方式中，活化濕度水準可為使用者認為不舒適之水準，及/或指示使用者可能想要或需要較小熱絕緣之濕度水準，如下文進一步描述。

使得根據本案揭示內容之功能纖維50、諸如濕度反應性功能纖維至少按比例縮短的物理機制之一實例顯示於圖5A及5B中。如圖5A中所示，功能纖維50可包括處於活化狀態(且潛在地處於未活化狀態)之捲曲或螺旋組態。如上文所論述，功能纖維50之捲曲或螺旋可為熱定型物或在形成纖維50期間及/或之後以其他方式形成。功能纖維50之捲曲或螺旋可藉由每單位長度纖維之彎曲數目及彎曲半徑量測。舉例而言，具有精細捲曲之功能纖維50可具有半徑相對較小之許多彎曲，且具有粗捲曲之功能纖維50可具有半徑相對較大之相對更少的彎曲。如圖5A及5B中所示，螺旋捲曲可描述為圍繞軸線之三維曲線。螺旋間距為沿著螺旋軸線量測之一個完整圈之長度。環形螺旋具有恆定曲率及恆定扭力。

圖5A說明濕度反應性功能纖維50，其在濕度或濕氣水準低於纖維之設定點或最小濕度水準的相對乾燥環境中或暴露於所述相對乾燥環境中。因此，圖5A說明呈其未活化或第一組態或形狀之濕度反應性功能纖維50。在未活化狀態中，功能纖維50具有具實質上大於長度L2(例如，沿著x軸)之長度T2(例如，沿著z軸)及寬度W2(例如，沿著y軸)之長橢圓形板型。在暴露於濕度或濕氣水準處於或高於濕度反應性功能纖維50之設定點或最小濕度水準的潮濕或濕潤環境時，如圖5B中所示，纖維50之捲曲可增加。如圖5B中所示，在將濕度反應性功能纖維50暴露於濕度/濕氣水準處於或高於設定點濕度水準之潮濕環境時，每長度之彎曲數目可增加且彎曲半徑可減小(亦即螺旋變得較緊密，螺旋之半徑及間距減小)。以此方式，濕度反應性功能纖維50可沿著z軸變得實 質上更短(且潛在地沿著x軸及y軸更小)。針對環境濕度的增加，纖維50之捲曲可按比例增加。換言之，環境濕度增加得越大，纖維50之捲曲可增加得越大。

功能纖維50之捲曲或螺旋組態的增加可藉由纖維50之雙成分性質或組成來實現。舉例而言，濕度反應性功能纖維50可包括吸濕聚合物或成分，其經選擇而比非吸濕聚合物或成分具有更小的熱收縮且不太堅硬。在功能纖維50之捲曲過程期間，吸濕成分可想要為細長的或被迫為細長的。然而，吸濕成分之伸長可受非吸濕成分約束，其可產生纖維50之捲曲或螺旋組態或佈置。類似地，當功能纖維50暴露於濕度/濕氣水準處於或高於設定點濕度水準之潮濕環境時，吸濕成分可想要為細長的或被迫為細長的。再次，吸濕成分之伸長可受非吸濕成分約束，且相對更硬的非吸濕成分可使得捲曲或螺旋角度繃緊成活化組態，如圖5B中所示。如比較圖5A及5B時所示，功能纖維50之捲曲或螺旋結構之增加或繃緊可使得纖維50之長度T2(例如，沿著z軸)實質性減小，且使得纖維50之長度L2(例如，沿著x軸)及寬度W2(例如，沿著y軸)的減小相對更小。當潮濕環境自增加之濕度/濕氣水準降低時，纖維50可返回至未活化組態。

功能纖維150之另一實施方式，諸如濕度反應性功能纖維150，顯示於圖6A及6B中。圖6A及6B之功能纖維150實質上類似於圖5A及5B之功能纖維50，且因此本文中對圖5A及5B之功能纖維50之描述同樣適用於圖6A及6B之功能纖維150。就功能纖維150之未活化組態或狀態而言，圖6A及6B之功能纖維150不同於圖5A及5B之功能纖維50。如圖6A中所示，在未活化組態中功能纖維150可為實質上線性或筆直的，且在活化組態中功能纖維150可捲曲或呈螺旋組態。如上文所描述，作用於纖維150之環境濕度可低於設定點濕度水準，使得纖維150呈筆直之未活化組態。當作用於纖維150之環境濕度增加至處於或高於設定點濕度水準時，纖維150之吸濕成分可想要為細長的或被迫為細長的吸濕成分之此伸長可受纖維150之非吸濕成分約束，且相對更硬的非吸濕成分可使得纖維150捲 曲或蜷縮成活化之螺旋組態，如圖6B中所示。纖維150之線性至螺旋重組態(例如，扭轉)(亦即未活化及活化狀態)可使纖維150之長度T3(例如，沿著z軸)實質上減小，如圖6A及6B中所示。在一些實施方式中，纖維150之線性至螺旋重組態可使纖維150之長度L3(例如，沿著x軸)及寬度W3(例如，沿著y軸)略微地增加。以此方式，纖維150之彎曲或扭轉可在長度L3及寬度W3方向上增加纖維150之行進，且從而使纖維150之長度L3減小。

本案揭示內容之棉絮可利用功能纖維以至少在某種程度上針對至少一種環境變數，基於與棉絮之至少一部分相互作用(且從而與包括棉絮之物品之至少一部分相互作用)的環境條件的一或多種變化而自我調節或自動調節其絕緣品質。如上文所論述，棉絮可經建構使得構成棉絮之纖維之摻合物沿著棉絮之厚度或z軸實質上垂直地定向。如亦在上文闡述，構成棉絮之纖維之摻合物可包括基於環境刺激物之變化在未活化狀態與活化狀態之間按比例改變長度之功能纖維。從而棉絮可利用垂直對準之長度改變之功能纖維來實現棉絮厚度的變化，此在棉絮之絕緣品質方面實現按比例之變化。

此類自我調節式棉絮210之一實例顯示於圖7A及7B中。如圖7A及7B中所示，棉絮210可併入使用者214出於絕緣目的穿戴或以其他方式利用之物品212中。如上文所論述且圖7A及7B中所示，微氣候216可存在於物品212之外部表面224與棉絮210(或包括棉絮210之物品212)的內側或內表面220之間。從而微氣候216可與棉絮210之內側220之至少一部分相互作用，且基於微氣候216之至少一種環境變數的變化，棉絮210可自我調節其在以下方面的隔離品質或有效性：抵擋微氣候216之至少一種環境變數自棉絮210之內側220流動通過棉絮210到達其外側222(例如，在z方向上)且從而在微氣候216之外。

作為回應於微氣候216之至少一種環境變化可由棉絮210以不同方式抵擋之至少一種環境變數的非限制性實例，棉絮210可針對熱及/或濕氣基於 微氣候216內之濕度/濕氣變化而自我調節其絕緣品質或有效性。在此實施方式中，棉絮210從而可基於微氣候216內之濕度/濕氣，自我調節微氣候216之熱及/或濕氣流動或前進通過棉絮210且在微氣候216之外的速率。舉例而言，棉絮210可回應於微氣候216內高於所定義之臨限濕度水準的濕氣的增加，降低其對溫度及/或濕氣之絕緣有效性，以允許更大量或速率之熱及/或濕氣流動通過其中且在微氣候216之外，以使微氣候216且從而使使用者214涼爽及/或乾燥。類似地，棉絮210可回應於微氣候216內由其得到之濕氣的降低，增加其對溫度及/或濕氣之絕緣有效性(例如，自先前增加之有效性)，以抵擋更大量或速率之熱及/或濕氣流動通過其中且從而在微氣候216之外。應指出，當使用者214最初穿戴或以其他方式利用物品212/棉絮210時，微氣候216之條件最初可實質上類似於使用者214周圍之環境條件。以此方式，微氣候216可基於在使用期間使用者214散發之任何熱及/或濕氣自外部環境條件變化，且因此棉絮210可對其反應以調節其絕緣有效性。物品212及/或棉絮210可包括防止濕氣與棉絮210相互作用而非經由微氣候216之層或成員。以此方式，物品212及/或棉絮210可經建構以確保微氣候216之濕氣水準控制棉絮210之厚度調節，且從而控制棉絮210調節對溫度及/或濕氣之絕緣有效性。

如圖7A及7B中所示，棉絮210可回應於微氣候216內高於所定義之臨限濕度水準的濕氣的增加而藉由將其厚度沿著z軸自第一厚度T4減小至小於第一厚度T4之第二厚度T5，來降低其對溫度及/或濕氣之絕緣有效性，以允許更大量或速率之熱及/或濕氣流動通過其中且在微氣候216之外，以使微氣候216且從而使使用者214涼爽及/或乾燥。相較於活化狀態(圖7B)中之較薄厚度T5，未活化狀態中之棉絮210之沿著z軸的較大厚度T4(圖7A)提供對溫度及/或濕氣之更大之絕緣有效性。同樣，相較於未活化狀態中之較大厚度T4，活化狀態中之棉絮210之沿著z軸的較薄厚度T5提供對溫度及/或濕氣之降低之絕緣有效性。 以此方式，藉由沿著z軸改變棉絮210之厚度，本案揭示內容之棉絮210可對微氣候216內之濕氣(例如，當高於臨限濕氣水準時)起反應，其可直接地或間接地起因於由含有棉絮210之物品212之使用者214散發的濕氣量，以調節或調適棉絮210之抗溫性及/或抗濕性。棉絮210之厚度之變化程度可為按比例的或視微氣候216之濕度/濕氣之變化程度而定-濕度增加得越大，棉絮210可變得越薄。

棉絮210可沿著z軸改變棉絮210之厚度，以經由功能纖維調節或調適棉絮210之抗溫性及/或抗濕性。如上文所論述，構成棉絮210之纖維230之功能纖維可回應於與纖維230/棉絮210相互作用或其周圍之環境之濕度或濕氣水準(諸如微氣候216之濕氣水準)的變化，按比例改變長度。舉例而言，回應於微氣候216之高於所定義之臨限濕度水準之濕度或濕氣水準的增加，構成棉絮210之纖維230之功能纖維可捲曲或螺旋，或以捲曲或螺旋繃緊形式自未活化形狀增加至活化狀態。如上文所論述，捲曲或捲曲的增加可實現功能纖維之長度的減小。捲曲或螺旋可隨著微氣候216之濕氣水準的增加而繃緊，以使纖維長度逐漸減小。

在功能纖維可整合及/或黏合至構成棉絮210之纖維230之摻合物的其他纖維且可沿著z軸實質上垂直地定向時，「收縮」及「增長」之功能纖維可用來使棉絮210之厚度T4/T5沿著z軸分別減小及增加，且從而針對溫度及/或濕氣，按比例回應於微氣候215內濕度/濕氣之變化，降低且增加棉絮210之絕緣有效性。針對溫度及/或濕氣，棉絮210之絕緣有效性的變化量可視例如以下而定：功能纖維之組態、構成棉絮210之纖維230之摻合物中功能纖維之量、及/或纖維230之摻合物中非功能纖維之組態。類似地，針對濕度之特定變化，棉絮210之厚度的變化量可視例如以下而定：功能纖維之組態、構成棉絮210之纖維230之摻合物中功能纖維之量、及/或纖維230之摻合物中非功能纖維之組態。在一些實施方式中，相較於完全活化狀態中之第二厚度T5(圖7B)，未活化狀態中之自第 一厚度T4變化之棉絮厚度的變化(圖7A)可為至少約10%。在一些實施方式中，相較於完全活化狀態中之第二厚度T5(圖7B)，未活化狀態中之自第一厚度T4變化之棉絮厚度的變化(圖7A)可為至少約15%。在一些實施方式中，相較於完全活化狀態中之第二厚度T5(圖7B)，未活化狀態中之自第一厚度T4變化之棉絮厚度的變化(圖7A)可為至少約20%。在一些實施方式中，相較於完全活化狀態中之第二厚度T5(圖7B)，未活化狀態中之自第一厚度T4變化之棉絮厚度的變化(圖7A)可在約15%至約40%範圍內。在一些實施方式中，相較於完全活化狀態中之第二厚度T5(圖7B)，未活化狀態中之自第一厚度T4變化之棉絮厚度的變化(圖7A)可在約25%至約40%範圍內。棉絮210之厚度的變化可影響棉絮210之clo。舉例而言，棉絮厚度減小時，clo可相對應地減小。棉絮210之clo的變化量可視例如以下而定：功能纖維之組態、構成棉絮210之纖維230之摻合物中功能纖維之量、及/或纖維230之摻合物中非功能纖維之組態。

實施例

本案揭示內容現將參照以下實施例中所描述之特定實施方式來說明，但不受限制。

實施例1

藉由混合以下各者來製備纖維混合物：-至少15%之2.2丹尼、51mm之低熔融黏合劑切段纖維；-至少25%之2.0丹尼、51mm之濕氣活化的功能切段纖維；-至少20%之1.4丹尼、51mm之矽化聚酯切段纖維；及-至少20%之7.0丹尼、64mm之矽化聚酯中空共軛切段纖維。

混合/摻合後，接著在傳統梳理機上將纖維混合物加工成網形式，以形成非編織網。接著將該網傳送通過垂直毛網摺疊裝置(vertical-lapper)以便使纖維沿著z軸垂直定向且獲得厚度及重量。接著可加熱棉絮結構以實現黏 合劑纖維之黏合且形成棉絮。

功能纖維經建構使得所定義之臨限濕度水準為約60%，且最大反應性濕度水準為約98%。因此，當暴露於60%與98%濕度之間的環境之變化時，棉絮為活性的(亦即棉絮包括在60%與98%濕度之間的活化區)。形成棉絮，使得在未活化狀態中(亦即，在小於60%濕度之環境中)，棉絮包括約19.6mm之厚度及約105g/m2(3.09oz/yd2)之重量。在未活化狀態中，未活化之棉絮包括約2.453之總clo及約0.794之clo/oz/yd2。在完全活化狀態中(亦即暴露於98%濕度或更大)，棉絮包括約14.9mm之厚度(厚度沿著z軸減小約24%)。活化棉絮包括約1.864之總clo及約0.603之clo/oz/yd2。棉絮之未活化狀態與完全活化狀態之間的重量實質上相同。

本文中所使用的術語僅出於描述特定實施方式之目的，且並不意欲限制本案揭示內容。如本文中所使用，除非上下文另有清晰地指示，否則單數形式「一(a/an)」及「該(the)」意欲亦包括複數形式。將進一步理解，術語「包含(comprise)」(及包含(comprise)之任何形式，諸如「comprises」及「comprising」)、「具有(have)」(及具有(have)之任何形式，諸如「has」及「having」)、「包括(include)」(及包括(include)之任何形式，諸如「includes」及「including」)、「含有(contain)」(及含有(contain)之任何形式，諸如「contains」及「containing」)及其任何其他語法變體為開放式連結動詞。結果，「包含」、「具有」、「包括」或「含有」一或多個步驟或元件之方法或物品擁有彼等一或多個步驟或元件，但不限於僅擁有彼等一或多個步驟或元件。同樣地，「包含」、「具有」、「包括」或「含有」一或多個特徵的方法之步驟或物品之元件擁有彼等一或多個特徵，但不限於僅擁有彼等一或多個特徵。

如本文中所使用，術語「包含」、「具有」、「包括」、「含有」及其其他語法變體涵蓋術語「由……組成(consisting of)」及「基本上由……組成 (consisting essentially of)」。

片語「基本上由……組成」或其語法變體當在本文中使用時將視為指定所陳述特徵、整體、步驟或組件，但不排除添加一或多個額外特徵、整體、步驟、組件或其群，但僅當額外特徵、整體、步驟、組件或其群並不顯著地更改所主張組成物或方法之基本及新穎特性時如此。

在本說明書中引用之所有公開案以引用之方式併入本文中，如同各個別公開案經特定且個別地指示為如同完全闡述般地以引用之方式併入本文中。

除非另有明確指示，否則以引用之方式併入的標的物將不視為對任何申請專利範圍限制之替代。

在貫穿本說明書提及一或多個範圍之情況下，各範圍意欲為用於呈現資訊之簡寫格式，其中將該範圍理解為涵蓋在該範圍內之各離散點，如同其在本文中經充分闡述。

儘管已在本文中描述及描繪本案揭示內容之若干態樣及實施方式，但替代性態樣及實施方式可受到熟習此項技術者影響以實現相同目標。因此，本案揭示內容及隨附申請專利範圍意欲涵蓋如在本案揭示內容之真實精神及範圍內的所有此類其他及替代性態樣及實施方式。

Claims (32)

1. 一種自我調節式絕緣棉絮，其包含：包括功能纖維及非功能纖維之複數根纖維之摻合物，該複數根纖維為非編織的且沿著該棉絮之厚度方向實質上垂直地定向，其中該等功能纖維經建構以基於與該棉絮相互作用之至少一種環境條件的變化而自我調節該棉絮之至少一種絕緣品質。
2. 如申請專利範圍第1項之自我調節式棉絮，其中該棉絮呈沿著寬度及長度方向延伸之薄片形式。
3. 如申請專利範圍第1或2項之自我調節式棉絮，其中該等功能纖維經建構以針對熱基於與該棉絮相互作用之至少一種環境條件的變化而自我調節該棉絮之該絕緣品質。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之自我調節式棉絮，其中該等功能纖維經建構以針對濕氣基於與該棉絮相互作用之至少一種環境條件的變化而自我調節該棉絮之絕緣品質。
5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之自我調節式棉絮，其中該等功能纖維經建構以基於與該棉絮相互作用之環境之濕度的變化而自我調節該棉絮之至少一種絕緣品質。
6. 如申請專利範圍第5項之自我調節式棉絮，其中該等功能纖維經建構以至少針對熱基於與該棉絮相互作用之該環境之濕度的變化而自我調節該棉絮之絕緣品質。
7. 如申請專利範圍第6項之自我調節式棉絮，其中該等功能纖維經建構以至少針對熱基於與該棉絮相互作用之該環境之濕度的變化而藉由改變該棉絮之厚度來自我調節該棉絮之絕緣品質。
8. 如申請專利範圍第7項之自我調節式棉絮，其中該等功能纖維經 建構以基於與該棉絮相互作用之該環境之濕度的變化而藉由沿著該厚度方向自我改變其長度來改變該棉絮之厚度。
9. 如申請專利範圍第8項之自我調節式棉絮，其中該等功能纖維藉由在其中形成捲曲或增加其捲曲而沿著該厚度方向自我改變其長度。
10. 如申請專利範圍第7項之自我調節式棉絮，其中該等功能纖維經建構以至少針對熱基於與該棉絮相互作用之該環境之濕度的增加而藉由減小該棉絮之厚度來降低該棉絮之該絕緣品質。
11. 如申請專利範圍第10項之自我調節式棉絮，其中該等功能纖維經建構以至少針對熱基於與該棉絮相互作用之該環境之高於預定臨限濕度水準之濕度的增加而藉由減小該棉絮之厚度來降低該棉絮之該絕緣品質。
12. 如申請專利範圍第1至11項中任一項之自我調節式棉絮，其中該複數根纖維為垂直搭接的。
13. 如申請專利範圍第1至12項中任一項之自我調節式棉絮，其中該複數根纖維包含纖維長度在12mm至70mm範圍內之切段纖維。
14. 如申請專利範圍第1至13項中任一項之自我調節式棉絮，其中該複數根纖維包含丹尼在0.5D至8D範圍內之纖維。
15. 如申請專利範圍第1至14項中任一項之自我調節式棉絮，其中該等功能纖維包括不同材料之至少兩種成分。
16. 如申請專利範圍第15項之自我調節式棉絮，其中該等功能纖維包括吸濕成分及非吸濕成分。
17. 如申請專利範圍第1至16項中任一項之自我調節式棉絮，其中該等非功能纖維包括黏合劑纖維。
18. 如申請專利範圍第1至17項中任一項之自我調節式棉絮，其中該 等非功能纖維包含合成纖維。
19. 如申請專利範圍第18項之自我調節式棉絮，其中該等合成纖維包含聚酯纖維。
20. 如申請專利範圍第18項或第19項之自我調節式棉絮，其中該等合成纖維包含矽化纖維。
21. 如申請專利範圍第1至20項中任一項之自我調節式棉絮，其中該等功能纖維包含至少15%之纖維摻合物。
22. 一種物品，其包含如申請專利範圍第1至21項中任一項之自我調節式棉絮。
23. 如申請專利範圍第22項之物品，其中該物品係選自由以下組成之群：外套產品、衣服、睡袋及寢具。
24. 如申請專利範圍第22項或第23項之物品，其中該物品經建構以供使用者使用，使得在該使用者與沿著該厚度方向延伸之該自我調節式絕緣棉絮之間形成與該棉絮相互作用之微氣候。
25. 如申請專利範圍第22項至第24項中任一項之物品，其中該物品包括至少一個外部保護層，其防止在該自我調節式棉絮外部之該環境與該自我調節式棉絮相互作用。
26. 一種製備如申請專利範圍第1項至第21項中任一項之自我調節式棉絮之方法，該方法包含：由包括該等功能纖維及該等非功能纖維之該複數根纖維之該摻合物形成至少一張非編織網；及垂直搭接該至少一張非編織網，使得該等纖維沿著該棉絮之該厚度方向實質上垂直地定向，其中該等功能纖維經建構以基於與該棉絮相互作用之至少一種環境條件的 變化而自我調節該棉絮之至少一種絕緣品質。
27. 一種製備自我調節式絕緣棉絮之方法，其包含：獲得包括功能纖維及非功能纖維之複數根打開且摻合的纖維，該等功能纖維經建構以基於與該纖維相互作用之至少一種環境條件的變化而至少自我調節其長度；將該複數根打開且摻合的纖維平行化成至少一個非編織之梳理網層；及垂直搭接該至少一個非編織之梳理網層以形成自我調節式絕緣棉絮，其中該等纖維之長度沿著該棉絮之厚度方向實質上垂直地定向，使得該棉絮之至少一種絕緣品質基於與該棉絮相互作用之至少一種環境條件的變化而自我調節。
28. 如申請專利範圍第27項之方法，其中該自我調節式絕緣棉絮包含如申請專利範圍第2項至第21項中任一項之自我調節式絕緣棉絮。
29. 如申請專利範圍第27項或第28項之方法，其中獲得複數根打開且摻合的纖維包含打開該等功能纖維及非功能纖維中之複數者。
30. 如申請專利範圍第27項至第29項中任一項之方法，其中獲得複數根打開且摻合的纖維包含摻合該等打開之功能纖維及非功能纖維中之複數者。
31. 如申請專利範圍第27項至第30項中任一項之方法，其進一步包含將該自我調節式絕緣棉絮安置在物品內，該物品經建構以供使用者使用，使得在該使用者與沿著該厚度方向延伸之該自我調節式絕緣棉絮之間形成與該棉絮相互作用之微氣候。
32. 如申請專利範圍第31項之方法，其中該物品包括至少一個外部保護層，其防止在該自我調節式棉絮外部之該環境與該自我調節式棉絮相互作用。